分流法是在靜態流量法根本原理的根底上提出的。因為氣體微流量表流量測量規模和校準室極限真空度所限,靜態流量法的校準上限正常在10-6Pa～10-7Pa之間。為了將真空規的校準上限蔓延到XHV規模,提出了流量分流法根本思維,行將已知流量氣體注入到分流室,再通盡量流室上兩個流導相差很大的小孔將氣體流量分流到XHV校準室和UHV校準室,那樣很少全體流量流入XHV校準室,絕大全體流量流入UHV校準室,從而蔓延了校準上限,分流法是對靜態流量法的停滯。

　　1999年,德國PTB的K.Jousten等構建了新一代UHV/XHV校準零碎,以取代晚期的分子束法UHV/XHV校準零碎。該零碎的原理圖如圖6所示。恒壓式流量表產生的已知氣體流量qpV注入到分流室V0中,分流室的體積為3.6×10-3m3,內名義積為0.15m2。在分子流條件下,小孔C01和C02對N2的流導別離為(5.242±0.007)×10-3m3·s-1和(0.04942±0.00006)×10-3m3·s-1。C01和C02別離作為UHV室V1(22.7×10-3m3,0.52m2)和XHV室V2(6.8×10-3m3,0.29m2)的出口。當兩個高溫泵作業時,大概有99%的氣體流入UHV室V1,1%的氣體流入XHV室V2。所以抽氣孔C1和C2對N2的分子流導大小根本相反(C1=(103.95±0.05)×10-3m3·s-1,C2=(101.21±0.04)×10-3m3·s-1),因而在V2中產生的氣體壓力約是V1中產生壓力的1/100。

圖6　德國PTB研制的分流法UHV/XHV校準零碎構造圖

　　那末只有其中一個高溫泵作業,當達成失調時,從流量表流出的全副流量將會流入相應的真空室。高溫泵的作業熱度約為217K,在T0(296.15K)熱度下對N2的抽速約為10m3·s-1。為了失掉10-11Pa/m3·s-11m·-2·的出氣率,真空室由AISI316L不銹鋼制作而成,并在950℃下真空低溫爐烘烤除氣2h。

　　當只有高溫泵(UHV-cryopump)作業時,真空室V1中的壓力經過下式劃算,

　　式中,γ1為返流比因子,F為空間散布因子,經過MonteCarlo模仿劃算失去,T1為真空室V1中的均勻熱度,Tfm為流量表的熱度。當2個高溫泵都作業時,真空室V1、V2中的壓力別離經過下式劃算,

　　zui近多少年,德國PTB為了進一步減小該UHV/XHV校準零碎的測量不確定度,繼續了一大批的性能鉆研作業。重要囊括:(1)采納Monte2Carlo模仿劃算了校準室抽氣口小孔的流導;(2)采納Monte2Carlo法對校準室內氣體分子在空間散布的不勻稱性繼續了模仿,并經過試驗驗證了模仿劃算產生的偏差。

　　在我國,為理解決UHV/XHV規校準的急需,蘭州物理鉆研所(LIP)的李得天等于2006年研制出了UHV/XHV校準零碎。該校準零碎重要XHV零碎、UHV零碎、流量分流零碎組成,作業原理如圖7所示。

圖7　中國LIP研制的分流法UHV/XHV校準零碎作業原理圖

　　XHV校準室采納真空熔煉的非凡SUS316L不銹鋼制作,內名義先繼續電拋光解決,而后繼續寬大的超高真空蕩滌工藝解決,裝置前再將XHV校準室放入真空低溫爐烘烤除氣,再不升高資料內H2的含量,使資料的出氣率小于5×10-10Pam3·s-1m-2。為了既保障校準室有剩余的抽速,又保障校準室中壓力的勻稱性和防止束流效應,校準室與抽氣室之間設計了限流小孔,小孔直徑為0.033m,對氮氣的分子流導約為0.1m3·s-1。XHV抽氣機組由磁浮渦輪分子泵、分子泵、干泵、以及非蒸散型吸氣劑泵組成。渦輪分子泵對各族氣體的抽速無顯然的取舍性,為了普及對H2、He等工業氣壓縮比氣體的抽氣威力,采納了雙渦輪分子泵串聯構造。非蒸散型吸氣劑泵的特點是對H2的抽速大,對惰性氣體無抽速,因此利用非蒸散型吸氣劑泵普及了零碎的真空度,另一上面運用惰性氣體院正點,不改觀校準室的無效抽速。

　　UHV校準室選用的資料、物理構造、限流孔、以及資料名義解決工藝等都與XHV校準室相反。UHV抽氣零碎采納雙渦輪分子泵串聯抽氣機組,前級泵為電泵。另外,在分子泵與抽氣室之間裝置了超高真空插板閥。

　　流量分流零碎。流量分流零碎重要由流量表和分流室組成,流量表采納生動流導法氣體微流量表。分流室采納SUS316L不銹鋼制作,內名義解決工藝與XHV校準室相反。分流室經過小孔15和23別離與XHV和UHV零碎相連,小孔15是激光單孔,分子流流導為10-6m3·s-1量級,小孔23是80個勻稱排列的激光多孔,分子流流導為10-4m3·s-1量級。

　　采納分流法校正點,XHV校準室的壓力P經過公式(13)劃算,

　　式中,Q為流量表提供的已知氣體流量,C9為XHV室限流小孔的流導,RC為小孔23與小孔15的流導比,Rp為返流比。

　　在該校準零碎上,采納分流法校準壓力規模為10-10Pa～10-6Pa,分解規范不確定度為1.5%～3.5%。該校準零碎的重要特點有:(1)采納無油雙渦輪分子泵串聯抽氣機組與非蒸散型吸氣劑泵組共計劃失掉了10-10Pa*真空,渦輪分子泵和非蒸散型吸氣劑泵都是室溫抽氣目的,無利于熱力學失調態的構建和防止熱輻射效應,使規范壓力可以準確劃算;(2)利用非蒸散型吸氣劑泵對惰性氣體無抽速的特點,以惰性氣體院正點,非蒸散型吸氣劑泵既維持了*真空本底,又不改觀校準室的無效抽速,利用這一特點,并采納扣除本底的步驟,無效蔓延了校準上限。

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